Käskykannan

Käskykanta on termi, jolla tarkoitetaan tietokoneen tai muun järjestelmän suorittamien peruskäskyjen kokonaisuutta. Se kuuluu instruction set architecture (ISA) -kontekstiin and sisältää käskyjen koodaukset (opcodes), osoitteistus- ja adjointtiset muodot (addressing modes), rekisterit sekä ohjauksen ja ajoituksen periaatteet. Käskykannan määrittely vaikuttaa siihen, millaisia operaatioita järjestelmä voi suorittaa, miten dataa voidaan hakea ja miten ohjelmointi sekä käännökset toimivat. Se on keskeinen osa suorituskyvyn suunnittelua ja yhteensopivuutta.

Esimerkkejä nykyisistä käskykannoista ovat x86- ja ARM-perusteiset järjestelmät. Nämä eroavat toisistaan tyypillisesti RISC- ja CISC-linjojen kautta: RISC-käskykannat korostavat pienempiä, yhden ohjeen suorittavia operaatioita, kun taas CISC-käskykannoissa on mukana monimutkaisempia ohjeita. Joillakin laitteilla on räätälöityjä tai erityistarkoitukseen suunniteltuja käskykantoja, usein yhteensopivuuden tai suorituskyvyn parantamiseksi.

Suunnittelussa huomioidaan muun muassa ohjeiden looginen laajuus (orthogonality), osoitteistusjärjestelmien tehokkuus sekä koodauksen pituus; kiinteä- ja muuttuvan pituuden koodaukset vaikuttavat käyttötapauksiin ja suorituskykyyn. Käskykanta toteutuu sekä fyysisessä suorittimessa että ohjelmallisissa ympäristöissä, kuten tulkitimissa tai virtuaalikoneissa.

Käskykannan kehittämisellä on ollut merkittävä vaikutus ohjelmointityökaluihin, emulaatioon ja järjestelmien yhteentoimivuuteen. Ymmärrys käskykannasta on keskeinen osa matalatasoista ohjelmointia sekä laitteistoyhteensopivuutta.